高中生物學(xué)教案學(xué)案一體化系列資料(高中生物學(xué)選修本全一冊(cè)―上―人教版)[全套]47C3植物和C4植物

1、47 C 3 植物和 C4植物教案示例第二章第一節(jié)二 C3 植物和 C4 植物教學(xué)模式實(shí)驗(yàn)觀察材料分析概括歸納。教學(xué)手段實(shí)驗(yàn)觀察、材料分析和多媒體課件輔助教學(xué)。課時(shí)安排一課時(shí)教學(xué)過程一、引言光合作用是在葉綠體內(nèi)進(jìn)行的一個(gè)復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)變化過程，是地球上最基本的物質(zhì)代謝和能量代謝。由于光合作用如此重要，它很早就吸引了許多科學(xué)家的興趣。一個(gè)世紀(jì)以來，為了探尋光合作用的具體化學(xué)反應(yīng)過程，科學(xué)家進(jìn)行了大量的研究，誕生出眾多的科學(xué)巨人，如在必修教材中涉及到的海爾豪特、普利斯特利、薩克斯、恩吉爾曼、魯賓和卡門等，其中美國(guó)化學(xué)家卡爾文因揭示了植物光合作用暗反應(yīng)的機(jī)理而獲得了 1961 年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)

2、。二、新課【教師活動(dòng)】提供材料：卡爾文與地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)?？栁模?Me1vin Ca1vin 1911 1997）生于美國(guó)明尼蘇達(dá)州，1931 年獲得密歐根采礦技術(shù)學(xué)院的化學(xué)學(xué)士學(xué)位，1935 年獲明尼蘇達(dá)州大學(xué)的博士學(xué)位，1944 年到 1945 年在曼哈頓計(jì)劃中從事鈾的研究。1940 年，魯賓（ S.Ruben）和卡門（ M.Kanmen）發(fā)現(xiàn)了碳的長(zhǎng)壽命同位素14C，使卡爾文有了一種理想的工具來追蹤二氧化碳是如何在暗反應(yīng)中一步步變成碳水化合物的。在卡爾文的研究過程中，14C 成了主要工具，發(fā)揮了特別重要的作用?？栁脑谝粋€(gè)裝置中放入進(jìn)行光合作用的小球藻懸浮液，注入普通的二氧化碳，

3、然后按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)度向裝置中注入14C標(biāo)記的二氧化碳，在每個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束時(shí)，殺死小球藻，使酶反應(yīng)終止，提取產(chǎn)物進(jìn)行分析。他通過色譜分析法發(fā)現(xiàn)當(dāng)把光照時(shí)間縮短為幾分之一秒時(shí)，磷酸甘油酸（C3）占全部放射性的 90，這就證明了磷酸甘油酸（C3）是光合作用中由二氧化碳轉(zhuǎn)化的第一個(gè)產(chǎn)物。在5 秒鐘的光合作用后，卡爾文找到了含有放射性的C3、 C5 和 C6。在實(shí)驗(yàn)中，卡爾文發(fā)現(xiàn)在光照下C3 和 C5 很快達(dá)到飽和并保持穩(wěn)定。但當(dāng)把燈關(guān)掉后，C3 的濃度急速升高，同時(shí)C5 的濃度急速降低。如果在光照下突然中斷二氧化碳的供應(yīng)，則C5 就積累起來，C3 就消失。【學(xué)生活動(dòng)】分析材料，結(jié)合所學(xué)內(nèi)容回答問

4、題：1在文中，卡爾文運(yùn)用了哪些研究方法？（放射性同位素標(biāo)記法、色譜分析法）2被標(biāo)記的碳元素首先出現(xiàn)在哪一種化合物中？（磷酸甘油酸C3）3文中的最后一段說明了什么問題？（C5 是二氧化碳的受體，C3 是二氧化碳固定后的產(chǎn)物）【教師活動(dòng)】復(fù)習(xí)總結(jié)C3 植物暗反應(yīng)特點(diǎn)。介紹C4 植物的發(fā)現(xiàn)過程。澳大利亞科學(xué)家和在研究玉米、甘蔗等原產(chǎn)熱帶地區(qū)的綠色植物發(fā)現(xiàn)，當(dāng)向這些綠色植物提供14C時(shí)，光合作用開始后的1 秒內(nèi)， 90 以上的14C 出現(xiàn)在含有四個(gè)碳原子的有機(jī)酸（ C4）中。隨著光合作用的進(jìn)行，C4 中的 14C 逐漸減少，而C3 中的 14C逐漸增多?！緦W(xué)生活動(dòng)】分析上述材料。結(jié)論：說明在這類綠色植

5、物的光合作用中，CO2中的 C 原子首先轉(zhuǎn)移到C4 中，然后才轉(zhuǎn)移到C3 中?！窘處熁顒?dòng)】介紹C3 和 C4 的概念和常見的種類?！緦W(xué)生活動(dòng)】用顯微鏡觀察菠菜葉和玉米葉的永久橫切片。課堂討論： C3 植物和 C4 植物的葉片結(jié)構(gòu)有哪些不同？【師生互動(dòng)】 結(jié)合教材圖 2-3 和圖 2-4 及多媒體課件分析 C3 和 C4 植物葉片結(jié)構(gòu)的區(qū)別并將觀察結(jié)果記錄于下表。（詳細(xì)內(nèi)容見板書設(shè)計(jì)）【教師補(bǔ)充說明】通過研究發(fā)現(xiàn)， C3 植物的維管束鞘細(xì)胞含有沒有基粒的葉綠體，這種葉綠體不僅數(shù)量多，而且體積大。C3 植物和 C4 植物之所以具有不同的固定CO2 的途徑與二者的結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系?！緦W(xué)生活動(dòng)】以學(xué)習(xí)研

6、究小組為單位分析選修教材圖2-5C 4 植物光合作用特點(diǎn)示意圖和必修教材圖3-8 并填寫下表：【師生互動(dòng)】結(jié)上表，得出結(jié)論：PEP）， CO與 PEP結(jié)合生成 C 的場(chǎng)所是葉肉細(xì)胞的葉綠1C 途徑的 CO的受體是磷酸烯醇式丙酮酸（4224體。CO， CO與 C 結(jié)合生成2C 進(jìn)行 C 途徑。2 C 形成后進(jìn)入維管束鞘細(xì)胞釋放4225333 C3 植物僅在葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)進(jìn)行C4 途徑， C4 植物既在葉肉細(xì)胞的葉綠體內(nèi)進(jìn)行C4 途徑又在維管束鞘細(xì)胞的葉綠體內(nèi)進(jìn)行C 途徑。3【教師總結(jié)】 C4 植物固定 CO的 PEP羧化酶與 CO的親和力比 C 途徑中 C 羧化酶與 CO的親和力高 6022

7、352倍。因此， C 植物能夠把大氣中含量很低的CO以 C 的形式固定下來，并運(yùn)輸?shù)骄S管束鞘細(xì)胞的葉綠體中424供 C3 途徑利用。因此，在熱帶的高溫地區(qū)及在夏季炎熱的中午，葉片氣孔關(guān)閉，C4 植物能夠利用葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中含量很低的CO進(jìn)行光合作用。 C 植物比 C 植物更適于生活在溫度較高的熱帶地區(qū)，C 植物比 C32434植物在進(jìn)化上更高等。要點(diǎn)提示1卡爾文的研究成果在教材中未涉及到，但是在1991 年全國(guó)高考和1996 年的上海高考題中引用了卡爾文的研究過程。 在教學(xué)中應(yīng)盡量給予學(xué)生科學(xué)研究的第一手資料， 使學(xué)生在了解 C4 植物的發(fā)現(xiàn)過程中不僅掌握科學(xué)研究的結(jié)果，還學(xué)習(xí)到了科學(xué)研究的方

8、法和過程。2 C4 植物和 C3 植物的葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的教學(xué)應(yīng)盡量發(fā)揮學(xué)生的主體性，使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察先獲得感性認(rèn)識(shí)，再討論歸納總結(jié)，這樣比較符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。3教師要盡量將圖片、圖表制作成多媒體演示文稿，這樣可吸引學(xué)生的注意力，并能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生的討論中心，有益于學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)。板書設(shè)計(jì)C4 植物葉片結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、 C3 植物和 2、 C3 植物和 C4 植物的光合作用途徑比較教案點(diǎn)評(píng)：提供原始材料， 使學(xué)生了解美國(guó)化學(xué)家卡爾文對(duì)通過用顯微鏡觀察C3 植物和 C4 植物葉片結(jié)構(gòu)，了解C4 途徑的教學(xué)。C3 植物的暗反應(yīng)的研究成果，引出 C3 植物的發(fā)現(xiàn)過程。C3 植物和 C4 植

9、物的葉片結(jié)構(gòu)的不同從而進(jìn)行C3 途徑和擴(kuò)展資料轉(zhuǎn)基因植物研究新進(jìn)展以轉(zhuǎn)基因植物研究、開發(fā)和應(yīng)用為標(biāo)志的新農(nóng)業(yè)技術(shù)革命正轟轟烈烈地在全球展開。轉(zhuǎn)基因大豆、玉米、棉花和油菜已進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段。1999 年，這四種轉(zhuǎn)基因作物的面積分別為2160 萬、11102萬、 370 萬、 340 萬 hm。以轉(zhuǎn)基因，性狀而言，面積最大的是抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物，其次是抗蟲轉(zhuǎn)基因作物。到目前為止，抗蟲、抗除草劑等轉(zhuǎn)基因作物的主要受益者是種植者。但越來越多的事例證明，轉(zhuǎn)基因植物也可用于生產(chǎn)有益于人們身體健康的食品、藥品和有益于環(huán)境保護(hù)的化工原料及產(chǎn)品。1. 轉(zhuǎn)基因水稻玉米等 C 植物的光合作用效率較水稻、小麥

10、等 C 植物的高。 磷酸烯醇丙酮酸羧化酶(PEPC)在其中起了43很大的作用。 C4 植物光合系統(tǒng)的濃縮CO2，增加局部 CO2濃度的機(jī)制，使其即使在低CO2 濃度時(shí)也能使光合作用幾近飽和， 從而大大提高其光合作用效率。因此，如何將 C4 植物的這一機(jī)制轉(zhuǎn)移到水稻等C3 植物上一直是植物生物學(xué)家的研究問題之一，但實(shí)踐證明，常規(guī)雜交育種手段很難如愿以償。最近，Ku 等(1999)利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法，將完整的玉米PEPC基因?qū)氲搅?C 植物水稻的基因組中。分析結(jié)果表明，多數(shù)轉(zhuǎn)基3因水稻植株均高水平地表達(dá)玉米的PEPC基因，一些轉(zhuǎn)基因植株葉片中的PEPC酶蛋白含量占葉片總可溶性蛋白的 12%以上，其

11、活性甚至比玉米本身的還高2-3 倍。 Northern和 Southern 分析結(jié)果表明， PEPC基因在轉(zhuǎn)基因水稻植株中不存在基因沉默現(xiàn)象。這為利用基因工程技術(shù)快速改良水稻等C3 作物的光合作用效率，提高糧食作物產(chǎn)量開辟了新路子。目前，轉(zhuǎn)基因植物研究多針對(duì)單基因控制性狀，但眾所周知， 植物的多數(shù)性狀， 尤其是農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)性狀，受多基因控制。要改良這些數(shù)量性狀，僅靠改變其中的某個(gè)或少數(shù)基因是很難奏效的，而必須同時(shí)對(duì)控制性狀的多個(gè)編碼基因，甚至調(diào)控基因進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化，并使它們?cè)谵D(zhuǎn)基因植株及其后代中穩(wěn)定地表達(dá)和遺傳才能達(dá)到預(yù)期的目的。顯然，用同樣的方法逐個(gè)地導(dǎo)入多個(gè)編碼基因及調(diào)控基因的做法是不

12、可取的，也是不切實(shí)際的。前不久，Chen等 (1998)利用基因槍法對(duì)14 個(gè)分別整合在不同質(zhì)粒中的外源基因進(jìn)行的共轉(zhuǎn)化研究結(jié)果表明，85%的 R。轉(zhuǎn)基因水稻植株含有兩個(gè)以上的外源基因，17%的 R。轉(zhuǎn)基因株含有 9 個(gè)以上的外源基因， 最多的轉(zhuǎn)基因株含有13 個(gè)外源基因。多數(shù)轉(zhuǎn)基因株的形態(tài)正常，其中 63%的轉(zhuǎn)基因株表現(xiàn)可育。不同外源基因的整機(jī)率基本相等，而且均整口在1-2 個(gè)位點(diǎn)上。該研究為通過基因工程改良農(nóng)作物數(shù)量性狀奠定了理論基礎(chǔ)。Ye 等（ 2000）利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法成功地將來自其他物種的psy 、crtl和 lcy 基因整合到水稻基因組中，并使它們?cè)谂呷橹蟹€(wěn)定地表達(dá)而生成維生素A

13、生物合成所必需的酶，從而解決了水稻胚乳不能合成維生素A 的難題。為以水稻為主食的人們?cè)缛战鉀Q維生素A 缺乏問題展示了希望。該研究還進(jìn)一步表明，只要明確了解某一物質(zhì)的代謝過程，就有可能利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)來加以改良，從而為育成營(yíng)養(yǎng)全面的糧食作物新品種提供了技術(shù)支持。與維生素不同，人體必需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素主要來自植物從土壤中吸收的礦物質(zhì)，因此，利用基因工程技術(shù)解決人類礦質(zhì)元素不足的關(guān)鍵是深入了解植物吸收和貯藏礦質(zhì)養(yǎng)分的機(jī)理。事實(shí)上，利用大豆鐵蛋白基因和相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，已獲得了胚乳高水平表達(dá)貯藏鐵蛋白的轉(zhuǎn)基因水稻植株 (Goto 等，1999) 。目前需明確的問題是這種轉(zhuǎn)基因水稻中的貯藏鐵蛋白是否為人體所

14、吸收。節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)一、工程節(jié)水與農(nóng)藝節(jié)水相比，工程節(jié)水雖效益明顯，但需要一定的投資。在目前農(nóng)民增產(chǎn)不增收的形勢(shì)下，應(yīng)講求經(jīng)濟(jì)效益，考慮本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，因地制宜、因水制定、量力而行，發(fā)展適合本地的節(jié)水工程措施。目前我國(guó)采用的工程節(jié)水措施，包括低壓管道輸水灌溉技術(shù)、渠道防滲技術(shù)、 噴灌技術(shù)、 微灌技術(shù)等。1. 低壓管道輸水技術(shù)。低壓管道是一種輸水節(jié)水潛力較大的節(jié)水灌溉技術(shù)，具有投資少、易管理、節(jié)水、節(jié)電、節(jié)地和省工等優(yōu)點(diǎn)。其輸水效率為 92.1%，適合在廣大農(nóng)村大力推行?！靶“垺奔夹g(shù)費(fèi)用低，輸水效率高，能大大提高單井的灌溉面積，深受廣大農(nóng)民歡迎。2. 渠道防滲技術(shù)。這是我國(guó)目前應(yīng)用最廣泛的

15、一種節(jié)水工程技術(shù)措施通過對(duì)渠道進(jìn)行防滲處理，減少輸水過程中水的滲漏損失，加快輸水速度和提高灌溉效率。與土渠相比，漿砌石塊防滲減少滲漏損失60%-80%，混并行土護(hù)面可減少滲漏損失80%-90%，塑料薄膜防滲可關(guān)副省長(zhǎng)滲漏損失90%以上。3. 噴灌技術(shù)。噴灌技術(shù)是近幾年發(fā)展較快的節(jié)水灌溉技術(shù)，既可灌溉農(nóng)作物又可用于噴灑肥料、農(nóng)藥和防霜凍、防干熱風(fēng)。在我國(guó)大面積推廣的噴灌有固定式、半固定式和機(jī)組移動(dòng)式。試驗(yàn)結(jié)果表明，噴灌的輸水效率為 93%（其中水分漂移為 4.5%，道路噴水等損失 2.5%），比地面灌溉輸水效率提高 20.8%。但噴灌投資耗能較大，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的高效作物和適宜土壤上優(yōu)先推行

16、。二、生物節(jié)水生物節(jié)水是利用現(xiàn)代生物技術(shù)， 使作物適應(yīng)干旱環(huán)境， 以生物機(jī)能提高產(chǎn)量和水分利用效率。 據(jù)預(yù)測(cè)，隨著節(jié)水工程和農(nóng)藝節(jié)水措施的全面實(shí)施，生物節(jié)水將成為節(jié)水農(nóng)業(yè)的核心和潛力所在。1. 適水適作。 大量研究表明，不同作物之間的水分利用效率存在很大差異， C4 植物的水分利用率比 C3 植物高 2-3 倍。 因此，在節(jié)水農(nóng)業(yè)中，要適水適作，按降雨時(shí)空分布特征、地下水資源、水利工程現(xiàn)狀合理調(diào)整作物布局，選用需水和降水耦合性好、耐旱、水分利用率高的作物品種，以充分利用當(dāng)?shù)厮Y源。根據(jù)總降水量及其季節(jié)分布確定種植制度也十分必要。南皮實(shí)驗(yàn)站試驗(yàn)結(jié)果表明，黑龍港地區(qū)的復(fù)種指數(shù)與灌溉率呈負(fù)相關(guān)，水熱

17、條件不能滿足一年兩熟，干旱年份尤為嚴(yán)重，而三年兩熟的水分利用效率最高。這樣，因水制宜，適當(dāng)調(diào)整復(fù)種指數(shù)，注意用地和養(yǎng)地結(jié)合，可達(dá)節(jié)水降本增產(chǎn)的目的。2. 抗旱品種。品種間水分利用效率和抗旱性能差距明顯，優(yōu)質(zhì)小麥“高優(yōu)503”的總根長(zhǎng)可達(dá)18/km平方米，其它試驗(yàn)品種總根長(zhǎng)一般在 10km/平方米左右，并且在灌水量減少時(shí)深層根量明顯增加，有利于根系吸收土壤深層儲(chǔ)水渡過干旱期。但由于作物的抗旱性與豐產(chǎn)性和高水分利用率不易結(jié)合，抗旱育種工作者應(yīng)利用常規(guī)技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)，以高水分利用率為主，抗旱和增產(chǎn)相結(jié)合為育種目標(biāo)，力爭(zhēng)有所突破。玉米高光效基因?qū)胨精@增產(chǎn)江蘇省農(nóng)科院遺傳所與美國(guó)華盛頓州立大學(xué)古

18、森本教授合作，將玉米高光效基因?qū)胨?，使水稻產(chǎn)量提高以上。植物通過葉片上的氣孔吸收CO2，葉綠素吸收太陽能進(jìn)行光合作用合成碳水化合物。小麥、水稻等植物的光呼吸作用較強(qiáng)，大量未被利用的CO2重新釋放到空氣中。經(jīng)分析，現(xiàn)有水稻品種的光能利用率只有，而理想的光能利用率是。玉米和甘蔗等C4 植物是高光效作物，光呼吸作用較弱，能夠充分利用CO2來合成更多的碳水化合物，光合效率是水稻的. 倍。從年起，中美專家共同開展玉米高光效基因?qū)胨镜难芯浚謩e受到美國(guó)自然科學(xué)基金和我國(guó)重大基礎(chǔ)研究計(jì)劃（）資助。此項(xiàng)研究將玉米高光合效率基因磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因?qū)胨局仓?，并整合入水稻的基因組，使玉米的高光效

19、基因在水稻上得以良好的表達(dá)，改善了水稻植株葉片的氣孔導(dǎo)度，提高了CO2的利用率，光合效率提高，產(chǎn)量增加以上。C3目前，研究人員正嘗試著把玉米另外兩個(gè)高光效基因也同時(shí)導(dǎo)入水稻，進(jìn)一步提高水稻的光合效率和產(chǎn)量，并結(jié)合雜種優(yōu)勢(shì)利用，培育出新一代超級(jí)水稻。大棚里的“氣肥”走進(jìn)“杭州市蔬菜研究所”的塑料大棚，滿眼綠色，春意盎然：牛奶番茄、櫻桃番茄葉綠果紅，煞是可愛，花卉棚中的“紅玫瑰”、“天堂鳥”等名貴花卉也是生機(jī)勃勃、蓓蕾綻放。據(jù)科研人員的介紹，這里除采用先進(jìn)的自動(dòng)化溫控、滴灌及無土栽培外，還增施了一種看不見、摸不著的神奇“氣肥”二氧化碳?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，影響光合作用效率的因素除了溫度、光照強(qiáng)度外，

20、 還有二氧化碳濃度和植物類型。按照植物對(duì)二氧化碳的需求量可分為C3 植物、 C4 植物和 CAM植物。各種仙人掌、 劍麻、菠蘿以及多汁植物屬于CAM型植物， 它們最大的特點(diǎn)是氣孔白天關(guān)閉，夜晚打開，固定部分二氧化碳，白天則利用儲(chǔ)存的二氧化碳進(jìn)行有限的光合作用，因而它們從高濃度二氧化碳中獲益最少。玉米、甘蔗、高粱以及熱帶草本植物屬C4 型植物，它們的共同特性是光呼吸脆弱，故可在干旱地區(qū)減少水分損耗而增加產(chǎn)量。大多數(shù)綠色植物都青睞二氧化碳，包括樹木、 糧食作物、 蔬菜瓜果及海洋藻類等，它們統(tǒng)屬C3 型植物，因?yàn)樗鼈兊墓夂献饔玫淖畛醍a(chǎn)物中每個(gè)分子中含有3 個(gè)碳原子。近年來，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家進(jìn)行了大量的研

21、究證明：如果二氧化碳濃度提高一倍，那么平均增產(chǎn)幅度將高達(dá) 32%。黃瓜、番茄、萵苣將表現(xiàn)栽培期短，個(gè)體大，結(jié)果多，平均增產(chǎn)20% 50%；豌豆、大豆等科作物的固氮力大為提高，產(chǎn)量也相應(yīng)增加28% 46%；花卉中如月季、石竹、菊花等表現(xiàn)早熟個(gè)大，增產(chǎn)幅度為 9% 15%，特別是話多花大花期長(zhǎng)；馬鈴薯、山芋等塊莖、地根類植物將長(zhǎng)得特別大，最高增產(chǎn)可達(dá) 75%；玉米等 C4 類植物將更有效利用水分， 增產(chǎn) 10% 55%；水稻小麥等 C3類糧食作物將為人類食品短缺帶來曙光，其葉能光合效率增加60%，產(chǎn)量提高 20% 64%。有人問：既然二氧化碳是看不見、摸不著的氣體、人們?cè)趺茨苁占饋砉┙o植物？在杭

22、州“蔬菜所”的大棚中， 有臺(tái)似冰箱那樣的 “二氧化碳發(fā)生器” ，長(zhǎng)長(zhǎng)的塑料管同向大棚的四面八方。 據(jù)科研人員介紹，就是這臺(tái)機(jī)器把“氣肥”均勻的送到綠色植物的身旁，讓它們象人類吃“滋補(bǔ)品”一般“消化吸收”，結(jié)出沉甸甸的果實(shí)和綻開美麗的花朵。典型例題1光照較強(qiáng)的中午，下列哪種植物光合作用效率高一些？（）A菠菜B 水稻C 玉米D小麥【解析】植物在光照較強(qiáng)的夏季中午，葉片上大多數(shù)氣孔關(guān)閉，使葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中的CO2含量很低，這樣只有C4 植物能夠利用葉片內(nèi)細(xì)胞間隙中含量很低的CO2進(jìn)行光合作用，而C3 植物則不能或效率很低。題中 4 種植物只有玉米是C4 植物，因此【答案】應(yīng)選C?！敬鸢浮緾2關(guān)于 C

23、4 植物和 C3 植物對(duì) CO2的固定的敘述，正確的是（）A C3 植物對(duì) CO2 的固定需要能量，C4 植物對(duì) CO2 的固定不需要能量B C3 植物對(duì) CO2 的固定不需要能量，C4 植物對(duì) CO2 的固定需要能量C C4 和 C3植物固定CO2的場(chǎng)所完全相同D C4 和 C3植物對(duì) CO2 的固定都發(fā)生一次【解析】在 C3 植物光合作用中對(duì)CO2 的固定不需要消耗能量，可以說只要有CO2、有酶、有C5 就能夠把 CO2 固定而形成C3。 C4 植物的途徑也與C3 植物的途徑完全相同，不需消耗能量就可完成CO2 的固定， C4植物的 C4 途徑需 PEP固定 CO2時(shí)不需要消耗能量，但PE

24、P的形成需要消耗能量，這時(shí)所消耗的能量不能認(rèn)為是用于還原 CO2，只能認(rèn)為是用于 CO2的固定。 C3 植物對(duì) CO2 的固定只有一次，發(fā)生在葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中； C4 植物對(duì) CO2 的固定有 2 次，一次發(fā)生在葉肉細(xì)胞的葉綠體中，一次發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞的葉綠體中?！敬鸢浮緽3圖示在一定的CO2濃度和溫度下，某陽性植物和陰性植物葉受光強(qiáng)度和光合作用合成量（用CO2 的吸收量表示）的關(guān)系圖。請(qǐng)據(jù)圖回答：（ 1）曲線 B 所表示的是 植物的受光強(qiáng)度和光合作用合成量的關(guān)系。（ 2） a、 b 點(diǎn)表示 。 2（ 4）將該陽性植物葉片先在光強(qiáng)度為X 的條件下放置若干時(shí)間，然后放于暗處（光強(qiáng)度為Q時(shí)） 1

25、2小時(shí)，要使此時(shí)葉的干物質(zhì)量與照射前一樣，則需光照小時(shí)。（ 5）在同等光照條件下，陽性植物呼吸作用的強(qiáng)度比陰性植物?！窘馕觥浚?1）從圖可知曲線B 在光照相對(duì)較弱時(shí)，光合作用逐漸增強(qiáng)，隨光照增強(qiáng)，卻不再有變化，可知 B 適于在弱光下生存，屬喜陰植物。（ 2）植物在某一時(shí)刻 CO2 吸收量，實(shí)際是此刻光合作用放 CO2 與呼吸作用吸 CO2差值，依圖示， a、 b 點(diǎn)是 A、 B 曲線代表的生物光合作用合成量為零，即在此時(shí)，光合強(qiáng)度等于呼吸強(qiáng)度。（ 3）從圖示，可知光照為 Y 時(shí)， CO2 的吸收量為 12mg/100cm2h1，則面積為 25cm2 的葉片每小時(shí)光合作用量為 12/4=3mg。

26、（ 4）光強(qiáng)度為Q時(shí)，光合作用量為4mg，放置 12 小時(shí)，總合成量為12×（ 4） = 48mg/100cm2，若使其恢復(fù)干物質(zhì)量到照射前水平，需使植物在X 光照下放置一段時(shí)間，使其光合作用合成量達(dá)到48mg，因此需光照 48/8=6 小時(shí)。（ 5）在光照強(qiáng)度為零時(shí)（Y 軸）， A 曲線 CO2 放出量為 4mg，而 B 則為 1mg左右，可知 A 呼吸強(qiáng)度大于B?！敬鸢浮浚?1）陰性 （ 2）陽性植物和陰性植物光合作用合成量與呼吸作用所消耗的有機(jī)物相等（ 3）3 （4）6 （5）大習(xí)題精選C3 植物和C4 植物一、選擇題1下列植物中，分別屬于A小麥，水稻C3 和C4 植物的是（）

27、B 甘蔗，大豆C 高粱，馬鈴薯2 C3 植物的含義是（）D 大麥，莧菜A固定 CO2后的產(chǎn)物是三碳化合物B合成的有機(jī)物中含有三碳化合物C 合成的有機(jī)物是三碳化合物D 固定 CO2前的產(chǎn)物是三碳化合物3 C3 植物葉片中的維管束鞘細(xì)胞的特點(diǎn)是（）A 不含葉綠體B 含只有基粒的葉綠體C 含只有基質(zhì)的葉綠體D 含正常的葉綠體PEP的作用為（4 C 植物葉肉細(xì)胞的葉綠體中，）4A提供能量B 吸收水分C提供氫D 固定 CO25科學(xué)家發(fā)現(xiàn) C3 和 C4 植物光合作用的葉片中，合成淀粉等有機(jī)物的具體部位是（）A 前者只在維管束鞘細(xì)胞；后者只在葉肉細(xì)胞B 前者只在葉肉細(xì)胞；后者只在維管束鞘細(xì)胞C 前者在維管

28、束鞘細(xì)胞和葉肉細(xì)胞；后者只在葉肉細(xì)胞 D 前者只在維管束鞘細(xì)胞；后者在葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞6關(guān)于 C4 植物的 C4 途徑和 C3 途徑的有關(guān)敘述中，正確的是（）A C4途徑發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞，C3 途徑發(fā)生在葉肉細(xì)胞B 葉肉細(xì)胞可同時(shí)發(fā)生C途徑和 C途徑43CC3途徑發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞，C4 途徑發(fā)生在葉肉細(xì)胞D C 途徑和 C 途徑都發(fā)生在維管束鞘細(xì)胞347把大小和生長(zhǎng)狀況基本相同的一株C3 植物和一株 C4 植物，共同用一個(gè)玻璃鐘罩罩住，使其與外界空氣隔絕，每天給予 12 h 的光照，幾天后最可能的情況是（）A C4植物生長(zhǎng)狀況優(yōu)于C3 植物B C 植物生長(zhǎng)狀況優(yōu)于C 植物34C C3植物和 C4 植物都生長(zhǎng)迅速D C 植物和 C 植物同時(shí)死亡348光照較強(qiáng)的夏季中午，下列哪種植物光合作用效率高一些？（）A 菠菜B 水稻C 玉米D 小麥9關(guān)于 C3 植物和 C4 植物對(duì) CO2的固定的敘述，